连续排水边界下梯形循环荷载作用的一维固结解析解

针对现有固结问题中边界排水面存在孔压突变为零的问题,引入连续排水边界条件,基于该边界推导了考虑任意荷载作用的连续排水边界条件,并在此基础上建立了一维均质地基固结模型,求得其无量纲化的一般解答。将梯形循环荷载的傅里叶级数展开式的各项分别代入固结一般解答中,最后运用叠加原理将所求得的固结解答叠加,即是连续排水边界下梯形循环荷载作用的一维固结解析解。将本文梯形循环荷载退化为骤加荷载,并和已有文献进行对比,验证了所求解析解的合理性。通过参数分析,研究了界面参数和梯形循环荷载对固结性状的影响。     

喀斯特地区新型异形灌注桩承载特性与影响因素试验研究

喀斯特地区灌注桩施工常常发生漏浆且造成成桩质量不佳与承载力不足的严重后果。根据喀斯特地区地基连通孔道分布广泛的特点,提出了一种新型灌注桩——布袋桩,并设计基岩模型进行布袋桩成桩试验,探讨布袋桩成桩可行性。在成桩可行的基础上进行8组静载模型试验,研究布袋桩的承载特性与影响因素。试验结果表明:布袋桩成桩质量良好,通过布袋桩与等直径桩对比分析发现布袋桩的极限承载力为等直径桩的1.5倍,同等荷载条件下布袋桩的沉降远小于等直径桩;同时,试验分析了布袋桩荷载传递规律与承载影响因素,发现桩身轴力在枝状体上下界面处明显降低,其枝状体结构增强了桩侧摩擦性能,荷载传递特性具有明显的时间效应;布袋桩承载力与枝状体的长度、数量及分布位置埋深呈正相关关系。研究结果为喀斯特地区桩基础的设计与施工提供一种新思路。     

考虑扰动效应的透水管桩地基土固结效果有限元分析

为探究考虑扰动效应时透水管桩桩周土的固结特性,利用有限元分析软件,建立了考虑扰动效应的饱和软黏土中透水管桩地基土固结三维模型,然后采用模型退化及试验实测数据对比两种方式进行有限元模拟准确性的验证。最后,在考虑扰动效应影响下,对不同开孔几何参数下桩周土超静孔压的消散情况进行了讨论。结果表明:模型退化验证及对比实测数据均与数值模拟结果基本保持一致,很好地验证了数值模拟的准确性;扰动程度系数α的变化仅对超静孔压前期的消散速率影响显著,并造成一定程度的孔压消散差,随着孔压消散的进行这一差距逐渐减小。扰动范围s的增大对于孔压消散速度的影响并不明显,相对于扰动范围s,桩侧孔压的消散速度对于扰动程度系数α的变化更敏感;不同开孔几何参数下的桩周土超静孔压随时间、空间的变化规律均表明了扰动效应对超静孔压消散速度具有显著影响。研究成果对于实际工程中透水管桩地基固结分析具有一定参考价值。     

基于GIS的地震诱发泥石流危险性评价研究

通过对陕西省地震诱发的次生灾害泥石流的资料分析与实地调查,总结了泥石流的灾害特征,利用次生灾害危险性分区原则,确定了各影响因子对泥石流灾害危险性的影响程度,建立了泥石流危险性数学模型,利用GIS自然地理信息系统平台的空间分析计算功能,对陕西省泥石流灾害进行危险性分区。     

公路软弱地基换填深度的探讨

结合工程实例,介绍了换填法的原理和计算分析过程,并从弹性双层体系理论分析、路基荷载工作区分析法、地基承载力法及HPDS路面计算程序计算法四个方面探讨了换填深度问题,指出在确定换填深度过程中,应采用理论结合实践的方法,对地基稳定性和沉降进行观测,根据结果综合分析调整路基换填深度。     

连续排水边界条件下线性加载地基一维固结解析解

基于瞬时加载下的连续排水边界条件,推导出任意荷载连续排水边界条件,建立了任意荷载连续排水边界条件下线性加载一维固结方程。利用有限正弦傅里叶变换,求解出其解析解,通过公式退化和有限元成果对比分析,对该文解答的正确性进行了验证。在不同加载速率和界面参数的条件下,分析了加载速率和界面排水参数对孔压和平均固结度的影响。结果表明:加载速率对固结影响较为显著,加载速率越大,孔压消散越为迅速;当加载速率趋于无穷大时,线性加载退化为瞬时加载;随着界面参数的增大,孔压消散明显,地基固结增快;当界面参数趋于无穷大时,排水边界退化为完全排水边界。工程中,在界面参数或堆载时间确定时,对选择合适的堆载时间或界面参数保证地基稳定性和提高工程效益具有一定参考意义。     

连续排水边界条件下考虑自重的地基一维固结分析

基于连续排水边界条件,建立考虑自重的地基一维固结方程,利用有限正弦Fourier变换方法,给出了解析解,然后通过数值方法获得不排水对称面,分析了界面参数和自重系数对不排水对称面的影响。针对实际工程中水平排水砂垫层铺设位置的优化问题,通过建立考虑土体自重下的固结数学模型,运用半数值半解析方法获得了土体在不同时间因数下设置排水砂垫层的最优位置。分析了水平排水砂垫层设置位置对地基固结度的影响,并进一步给出不同土体界面参数下砂垫层最优铺设位置与时间的关系图。结果表明:考虑土体自重的不排水对称面随时间变化,自重系数越大,不排水对称面越靠近土体底部;最优砂垫层铺设位置是随时间不断变化的。最后,通过一个算例表明考虑优化砂垫层对于固结时间效率的提高具有明显效果。